(高清版)GBT 40915-2021 X射線熒光光譜法測定鈉鈣硅玻璃中SiO2、Al2O3、Fe2O3、K2O、Na2O、CaO、MgO含量

X射線熒光光譜法測定鈉鈣硅玻璃中SiO?、2021-11-26發(fā)布國家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會I本文件按照GB/T1.1—2020《標(biāo)準(zhǔn)化工作導(dǎo)則第1部分：標(biāo)準(zhǔn)化文件的結(jié)構(gòu)和起草規(guī)則》的規(guī)定起草。請注意本文件的某些內(nèi)容可能涉及專利。本文件的發(fā)布機(jī)構(gòu)不承擔(dān)識別專利的責(zé)任。本文件由中國輕工業(yè)聯(lián)合會提出。本文件由全國日用玻璃標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(SAC/TC377)歸口。本文件起草單位：廣東華興玻璃股份有限公司、安徽鑫民玻璃股份有限公司、山東景耀玻璃集團(tuán)有限公司、東華大學(xué)、山東華鵬玻璃股份有限公司、國家眼鏡玻璃搪瓷制品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)中心。1X射線熒光光譜法測定鈉鈣硅玻璃中SiO?、Al?O?、Fe?O?、K?O、Na?O、Ca1范圍本文件描述了鈉鈣硅玻璃中SiO?、Al?O?、Fe?O?、K?O、Na?O、CaO、MgO含量的X射線熒光光譜測定方法。本文件適用于鈉鈣硅玻璃中SiO?、Al?O?、Fe?O?、K?O、Na?O、CaO、MgO含量的測定。2規(guī)范性引用文件下列文件中的內(nèi)容通過文中的規(guī)范性引用而構(gòu)成本文件必不可少的條款。其中，注日期的引用文件，僅該日期對應(yīng)的版本適用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改單)適用于本文件。GB/T6005試驗(yàn)篩金屬絲編織網(wǎng)、穿孔板和電成型薄板篩孔的基本尺寸GB/T8170數(shù)值修約規(guī)則與極限數(shù)值的表示和判定3術(shù)語和定義下列術(shù)語和定義適用于本文件。熔融法meltingmethod樣品與一定比例的混合熔劑和適量脫模劑混合均勻，在一定溫度下熔融制成玻璃樣片的制樣方法。樣品采用硼酸鑲邊襯底，或用塑料環(huán)等固定，在壓樣機(jī)中壓制成樣片的制樣方法。用于繪制工作曲線的一套已知組成和含量且有一定梯度的樣品，與待測樣品在化學(xué)組成、物理性質(zhì)等方面一致。標(biāo)準(zhǔn)樣品的組成含量能覆蓋定量分析的含量范圍。漂移校正樣品driftcorrectionsample用于校正儀器X射線強(qiáng)度漂移的樣品，要求其元素分析線有適當(dāng)?shù)膹?qiáng)度并可長期保持穩(wěn)定。[來源：GB/T30905—2014,3.3,有修改]4原理用熔融法或壓片法制成的樣片，通過X射線管產(chǎn)生初級X射線照射到樣片表面上，產(chǎn)生的特征X射線經(jīng)晶體分光后，檢測器在選擇的特征波長相對應(yīng)的20角處測量X射線熒光強(qiáng)度，根據(jù)校準(zhǔn)曲線2和測量的X射線熒光強(qiáng)度，計(jì)算出樣品中各元素氧化物的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。5試劑或材料除非另有說明，所有試劑均為優(yōu)級純。5.1熔劑5.1.1商品熔劑無水四硼酸鋰和偏硼酸鋰的混合熔劑[Li?B?O?(66.7%)+LiBO?(33.3%)]。5.1.2自制熔劑無水四硼酸鋰和偏硼酸鋰按2:1質(zhì)量比充分混合均勻。分別取二份各1g的自制熔劑于坩堝中，置于1050℃±15℃的溫度下熔融10min,冷卻至室溫后稱重，計(jì)算灼燒失量L,較大者作為校正熔劑用量。通常每周測定一次灼燒失量，熔劑應(yīng)密封保存。按公式(1)計(jì)算灼燒失量L,按公式(2)計(jì)算校正因子F: (2)L——灼燒失量；m?——灼燒前的熔劑質(zhì)量，單位為克(g);m?——灼燒后的熔劑質(zhì)量，單位為克(g);F——校正因子5.2脫模劑碘化銨(或溴化銨)溶液(1:1):將100g碘化銨(或溴化銨)溶于100g蒸餾水中。5.3工業(yè)硼酸一般工業(yè)用硼酸，硼酸(H?BO?)質(zhì)量分?jǐn)?shù)≥99.0%。6儀器設(shè)備6.1熔樣皿采用鉑金合金(95%Pt+5%Au)制成。6.2鑄型模采用鉑金合金(95%Pt+5%Au)制成。鑄模材料底厚度一般不低于1mm,使其不易變形。熔樣皿和鑄型?？珊隙橐?。若樣品在熔樣皿中熔融后直接成型，則熔樣皿底面內(nèi)壁應(yīng)平整光滑。6.3熔樣機(jī)能夠使溫度保持在1150℃±15℃,帶有自動轉(zhuǎn)動和搖擺功能。36.4波長色散X射線熒光光譜儀端窗銠靶X射線管。能夠使溫度保持在105℃±5℃。6.6高溫爐能夠使溫度保持在1120℃±20℃。精度為0.0001g。6.8攪拌棒鎳質(zhì)或鉑質(zhì)材料制成。6.9干燥器用無色硅膠做干燥劑。6.10自動磨樣機(jī)(球磨機(jī))磨樣罐用不對樣品產(chǎn)生污染的材料制成。6.11壓樣機(jī)壓力不小于200kN。7.1樣品前處理7.1.1將樣品破碎至7mm以下，按四分法縮分至約100g。7.1.2將縮分后的樣品粉碎至0.5mm以下，繼續(xù)縮分至20g。7.1.3為了易于熔融，樣品應(yīng)研磨至小于75μm。可采用以下兩種方法獲得所需的粒度：a)機(jī)械研磨法采用磨樣機(jī)將樣品研磨至所需粒度；b)手工研磨法用瑪瑙研缽研磨約1min后，用GB/T6005規(guī)定的75μm篩子篩分，將篩上剩余7.1.4稱量前，應(yīng)將樣品置于105℃±5℃的烘箱中烘1h,轉(zhuǎn)移至干燥器中冷卻至室溫。7.2樣片制備7.2.1方法一(熔融法)準(zhǔn)確稱取適量預(yù)處理的樣品，加入10倍量的熔劑于熔樣皿中，精確到0.0001g,用攪拌棒混勻，加入適量脫模劑。4自制熔劑質(zhì)量應(yīng)考慮補(bǔ)償灼燒失量，通過校正因子F計(jì)算。將裝入樣品的熔樣皿放入預(yù)先升溫至1050℃的熔樣機(jī)中，在1050℃±15℃下熔融，熔融過程中，熔樣機(jī)轉(zhuǎn)動和搖擺熔樣皿，使熔融物混勻，熔融10min,靜置10s。取出熔樣皿，輕微搖動，使玻璃液均勻覆蓋熔樣皿底部，放置冷卻，形成樣片。樣片應(yīng)按下列要求：a)樣片不應(yīng)有目測到的不熔物、結(jié)晶、氣泡等；b)樣片厚度滿足X射線熒光分析要求，測量面為樣片與熔樣皿底接觸面。7.2.2方法二(壓片法)分別稱取適量預(yù)處理的樣品和工業(yè)硼酸。采用硼酸作鑲邊襯底，或用塑料環(huán)等固定，在壓樣機(jī)中壓片。設(shè)置壓樣機(jī)壓力為200kN,保持壓力樣片應(yīng)按下列要求：a)樣片表面應(yīng)平整光潔、表面均勻，無劃痕和裂痕現(xiàn)象等；b)樣片厚度滿足X射線熒光分析要求。已知成分的標(biāo)準(zhǔn)樣品應(yīng)采用與待測樣品相同的方法制備。7.2.4漂移校正樣品漂移校正樣品應(yīng)采用7.2.1和7.2.2兩種方法制備。漂移校正樣品含有所有校準(zhǔn)元素，其濃度應(yīng)使其計(jì)數(shù)率的統(tǒng)計(jì)誤差小于或等于校準(zhǔn)元素的計(jì)數(shù)率統(tǒng)計(jì)誤差。8試驗(yàn)步驟8.1測定次數(shù)應(yīng)制備兩份待測樣品，進(jìn)行平行測定，取其平均值。8.2校正試驗(yàn)隨同樣品分析同類型的標(biāo)準(zhǔn)樣品。8.3樣片的標(biāo)識和保存取出樣片，在非測試面做標(biāo)識，放于干燥器內(nèi)保存，防止吸潮和污染。58.4校準(zhǔn)曲線的制作8.4.1標(biāo)準(zhǔn)樣品的測量8.4.1.1選擇玻璃標(biāo)準(zhǔn)樣品，每個(gè)樣品的SiO?、Al?O?、滿足有足夠的含量范圍和一定梯度兩個(gè)要求的標(biāo)準(zhǔn)系列。8.4.1.2啟動X射線熒光光譜儀的校準(zhǔn)曲線制作程序，然后輸入標(biāo)準(zhǔn)樣品及其SiO?、Al?O?、Fe?O?、K?O、Na?O、CaO、MgO含量的標(biāo)準(zhǔn)值，測量并記錄標(biāo)準(zhǔn)樣品中各分析元素的X熒光射線強(qiáng)度。根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)樣品的SiO?、Al?O?、Fe?O?、K?O、Na?O、CaO、MgO的標(biāo)準(zhǔn)值及對應(yīng)的X射線強(qiáng)度，分別8.4.3儀器漂移校正若儀器出現(xiàn)較大漂移時(shí)，可通過測量漂移校正樣品中分析元素的X射線強(qiáng)度進(jìn)行校正。如果超出允許范圍，應(yīng)重新繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線。漂移校正樣品中分析元素的參考強(qiáng)度應(yīng)與校準(zhǔn)曲線制作在同一次開機(jī)中測量。8.5測定待測樣品完成工作條件建立后，測定待測樣品。分別讀取SiO?、Al?O?、Fe?O?、K?O、Na?O、CaO、MgO的試樣數(shù)據(jù)并記錄。9試驗(yàn)數(shù)據(jù)處理測量標(biāo)準(zhǔn)樣品的X射線強(qiáng)度，得到強(qiáng)度與濃度的回歸二次方程或一次方程。方程式可通過最小二乘法計(jì)算，求出校準(zhǔn)曲線常數(shù)a、b、c。根據(jù)待測樣品的X射線測量強(qiáng)度，按照公式(3)計(jì)算含量。 式中：i——結(jié)果計(jì)算時(shí)分別對應(yīng)SiO?、Al?O?、Fe?O?、K?O、Na?O、CaO或MgO;w;——樣品中氧化物i的質(zhì)量分?jǐn)?shù)；I?——氧化物i相應(yīng)元素的X射線強(qiáng)度；數(shù)值的取舍按GB/T8170規(guī)定進(jìn)行。計(jì)算結(jié)果大于1%時(shí)，保留小數(shù)點(diǎn)后兩位；計(jì)算結(jié)果小于1%10重復(fù)性10.1重復(fù)性限值參見表1。6測定項(xiàng)目含量范圍/%重復(fù)性限值/%SiO?0.20Al?O?0.08Fe?O?0.01CaO0.10MgO0.10K?O0.05Na?O0.2010.2在采用本方法測定同一樣品時(shí)，同一試驗(yàn)室的同一分析人員，應(yīng)重復(fù)進(jìn)行兩次測定，兩次分析結(jié)果之差應(yīng)符合重復(fù)性限值規(guī)定，如超出規(guī)定，應(yīng)進(jìn)行第三次測定，所得分析結(jié)果與前兩次中任一次結(jié)果之差符合重復(fù)性限值規(guī)定時(shí)，則取其平均值。否則應(yīng)查找原因，重新進(jìn)行測定。10.3在采用本方法測定同一樣品時(shí)，同一試驗(yàn)室的兩名分析人員所得分析結(jié)果之差應(yīng)符合重復(fù)性限值規(guī)定，如超出規(guī)定，應(yīng)找第三者按本文件同一方法進(jìn)行測定，分析結(jié)果與前兩者中任一者結(jié)果之差符合重復(fù)性限值規(guī)定時(shí)，取其平均值。否則應(yīng)查找原因，重新進(jìn)行測定。11試驗(yàn)報(bào)告試驗(yàn)報(bào)告至少應(yīng)給出以下幾個(gè)方面的內(nèi)容：a)試驗(yàn)對象信息；b)所使用的標(biāo)準(zhǔn)編號；c)檢驗(yàn)項(xiàng)目；d)所使用的方法(熔融法或壓片法);e)結(jié)果；f)觀察到的異?，F(xiàn)象；g)實(shí)驗(yàn)室名稱和地址；i)報(bào)告發(fā)出日期。